INTERCAMBIADOR DE CALOR CON COLECTOR Y CAJA COLECTORA DE FABRICACION SIMPLIFICADA, EN ESPECIAL PARA VEHICULO AUTOMOVIL.

Conjunto de colector/caja colectora que comprende una caja colectora que cubre a un colector provisto de orificios alargados (26) adecuado para recibir cada a uno un extremo de un tubo,

estando el colector (18) y la caja colectora (20) constituidos por dos semi-cáscaras generalmente simétricas de parte y otra de un plano de unión común (P) y que presentan unas juntas planas respectivas (22,24) ensambladas según dicho plano de unión, estando las dos semi-cáscaras (18, 20) formadas con unas semi-tuberías (34, 36) generalmente simétricas con respecto al plano de unión (P), para formar una tubería completa (38), cuando las dos semi-cáscaras se ensamblan entre sí, prosiguiéndose las juntas planas (22, 24) de las dos semi-cáscaras (18, 20) al nivel de las semi-tuberías (34, 36), teniendo las semi-cáscaras (18, 20) cada una una sección rectangular y teniendo las semi-tuberías (34, 36) cada una una sección de forma sensiblemente semi-circular

Intercambiador de calor con colector y caja colectora de fabricación simplificada, en especial para vehículo automóvil.

La invención se refiere al sector de los intercambiadores de calor, en particular para los vehículos automóviles.

Se refiere más concretamente a un intercambiador de calor que comprende un haz de tubos, al menos un colector en el cual desembocan los tubos del haz, así como una caja colectora dispuesta sobre el colector.

Un tal intercambiador de calor puede constituir, por ejemplo, un radiador de refrigeración del motor del vehículo, un radiador de calefacción de la cabina, o incluso un evaporador o un condensador de un circuito de climatización.

En un intercambiador de calor de este tipo, el haz de tubos está habitualmente montado entre dos cajas colectoras mediante sus colectores respectivos, y es apto para ser recorrido por un fluido. En el caso de un radiador de refrigeración del motor o de un radiador de calefacción de la cabina, este fluido es el líquido que sirve para la refrigeración del motor. En el caso de un evaporador o de un condensador de climatización, este fluido es un fluido refrigerante.

En los intercambiadores de calor conocidos, el colector está hecho habitualmente en la forma de una placa que está provista de orificios para recibir los extremos de los tubos del haz. Estos orificios están generalmente bordeados por un collarín para facilitar un montaje estanco entre el colector y los tubos del haz. Este montaje puede realizarse ya sea por soldadura, o bien mediante una junta de estanqueidad.

Por su lado, la caja colectora dispuesta sobre el colector está configurada para cooperar de manera estanca con este. La caja colectora puede realizarse en la forma de una pieza metálica conectada por soldadura al colector.

También es conocido utilizar cajas colectoras de materia plástica insertadas sobre el colector, mediante medios de unión, en particular unas garras, de los que está provisto este último.

En todos los casos, el colector y la caja colectora constituyen unas piezas específicas muy diferentes que están concebidas para cooperar entre sí.

Del documento JP-A-03099736 se conoce un conjunto de colector/caja colectora, el colector y la caja colectora constituidos por dos semi-cáscaras en forma de dos semi-tuberías simétricas. El colector está provisto de un agujero alargado para recibir a un extremo de un tubo.

La invención se propone simplificar la realización de un conjunto de colector/caja colectora y mejorar la pérdida de carga del fluido que circula por el interior del conjunto de colector/caja colectora y de los tubos.

A tal efecto, la invención comprende las características según la reivindicación 1.

De este modo se puede realizar el colector y la caja colectora a partir de piezas idénticas, a saber dos semi-cáscaras, destinadas a ser unidas entre sí.

Ello no excluye que se deban llevar a cabo operaciones específicas para realizar una de las semi-cáscaras, por ejemplo aquella destinada a formar el colector.

Efectivamente, será necesario disponer orificios en la semi-cáscara que forma colector para la recepción de los tubos del haz.

En todos los casos, la fabricación del colector y de la caja colectora se ve simplificada puesto que estos dos componentes utilizan la misma semi-cáscara en la base. De este modo, el colector y la caja colectora pueden obtenerse mediante herramientas comunes.

Por otro lado, la presencia de una junta plana facilita y mejora la unión estanca entre las dos semi-cáscaras.

En una forma de realización preferida de la invención, las dos semi-cáscaras son metálicas, por ejemplo de aluminio, y sus juntas planas respectivas están ensambladas por soldadura.

Según un primer modo de realización, las juntas planas respectivas están formadas hacía el exterior de las semi-cáscaras.

De este modo, las juntas planas así formadas hacía el exterior se mantienen ventajosamente mediante al menos una garra.

Según un segundo modo de realización, las juntas planas respectivas están formadas hacía el interior de las semi-cáscaras.

Esto permite, en especial, disminuir la ocupación de espacio de la caja colectora. Además, una de las juntas planas así formadas hacía el interior forma ventajosamente un tope con respecto a los tubos del haz.

Las juntas planas pueden tener unas huellas respectivas de formas conjugadas destinadas a encajarse mutuamente por cooperación de forma para asegurar un soporte en posición de las dos semi-cáscaras.

Una caja colectora de intercambio de calor comprende una o varias tuberías que sirven para la entrada o la salida de un fluido caloportador.

Según la invención, las dos semi-cáscaras están formadas con unas semi-tuberías generalmente simétricas con respecto al plano de unión, para formar una tubería completa (también llamada "travesaño"), cuando las dos semi-cáscaras se ensamblan entre sí.

Preferentemente, las semi-cáscaras están hechas cada una por conformado de una chapa metálica. Por el término "conformado", se entiende designar al menos una operación mecánica clásica, tal como por ejemplo un embutido, un plegado, un apisonamiento, etc.

De este modo, cuando las dos semi-cáscaras están constituidas cada una por una semi-tubería, las semi-tuberías también se realizan durante el conformado de las dos semi-cáscaras.

La presencia de juntas planas permite formar diferentes disposiciones.

De este modo, se puede prever que al menos una de las juntas planas se prolongue hacía el exterior mediante una lengüeta que sirve, por ejemplo, para el posicionamiento y/o la fijación del intercambiador de calor.

En una aplicación preferente de la invención, el intercambiador de calor comprende también unas intercalaciones onduladas colocadas entre los tubos, estando el conjunto formado por soldadura.

En la descripción que sigue, hecha a título de ejemplo, se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista parcial de lado de un intercambiador de calor según la invención;

- la figura 2 es una vista en sección transversal según la línea II-II de la figura 1;

- la figura 3 es una vista en perspectiva de un conjunto de colector-caja colectora según la invención, en otra forma de realización;

- la figura 4 es una vista parcial en perspectiva de un intercambiador de calor según la invención, en el cual el colector y la caja colectora están ambos formados cada uno con una semi-tubería;

- la figura 5 es una vista en sección análoga a la de la figura 2 en otra forma de realización; y

- la figura 6 es una vista parcial en sección de dos juntas planas provistas de medios de mantenimiento.

Se hace referencia en primer lugar conjuntamente a las figuras 1 y 2 que muestran parcialmente un intercambiador de calor 10 según la invención que comprende un haz 12 formado por tubos planos 14, paralelos entre sí, y entre los cuales están dispuestas unas intercalaciones onduladas 16.

En al menos uno de los extremos del haz 12, los tubos 14 son recibidos en un colector 18, el cual está coronado por una caja colectora 20 para constituir un volumen que se comunica con los tubos 14 del haz. El conjunto puede así ser recorrido por un fluido caloportador que intercambia calor con un flujo de aire que barre el haz.

En su otro extremo, los tubos 14 del haz son ventajosamente recibidos en un colector idéntico o similar (no representado), también coronado por una caja colectora (no representada).

Tal como se ve en la figura 2, el colector 18 y la caja colectora 20 están constituidos por dos semi-cáscaras generalmente simétricas, ensambladas de parte y otra de un plano de unión P. En el ejemplo de realización representado, estas dos semi-cáscaras son idénticas y presentan unas juntas planas respectivas 22 y 24 formadas en la periferia de las cáscaras y hacía el exterior.

Las dos semi-cáscaras 18 y 20 están realizadas ventajosamente por conformado y en particular por embutido de una chapa metálica, preferentemente de aluminio o de aleación a base de aluminio. Estas dos semi-cáscaras están formadas a partir de los mismos elementos de base y con las mismas herramientas. La única diferencia reside aquí en el hecho de que la semi-cáscara...

1. Conjunto de colector/caja colectora que comprende una caja colectora que cubre a un colector provisto de orificios alargados (26) adecuado para recibir cada a uno un extremo de un tubo, estando el colector (18) y la caja colectora (20) constituidos por dos semi-cáscaras generalmente simétricas de parte y otra de un plano de unión común (P) y que presentan unas juntas planas respectivas (22,24) ensambladas según dicho plano de unión, estando las dos semi-cáscaras (18, 20) formadas con unas semi-tuberías (34, 36) generalmente simétricas con respecto al plano de unión (P), para formar una tubería completa (38), cuando las dos semi-cáscaras se ensamblan entre sí, prosiguiéndose las juntas planas (22, 24) de las dos semi-cáscaras (18, 20) al nivel de las semi-tuberías (34, 36), teniendo las semi-cáscaras (18, 20) cada una una sección rectangular y teniendo las semi-tuberías (34, 36) cada una una sección de forma sensiblemente semi-circular.

2. Conjunto de colector/caja colectora según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las dos semi-cáscaras (18,20) son metálicas, por ejemplo de aluminio, y por el hecho de que sus juntas planas respectivas (22,24) están ensambladas por soldadura.

3. Conjunto de colector/caja colectora según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que las juntas planas respectivas (22,24) están formadas hacía el exterior de las semi-cáscaras.

4. Conjunto de colector/caja colectora según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que las juntas planas (22, 24) formadas hacía el exterior están soportadas por al menos una garra (32).

5. Conjunto de colector/caja colectora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por el hecho de que las juntas planas respectivas (22,24) están formadas hacía el interior de las semi-cáscaras.

6. Conjunto de colector/caja colectora según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que una de las juntas planas (22,24) formadas hacía el interior forma un tope con respecto a los tubos (14) de un haz (12) de un intercambiador de calor.

7. Conjunto de colector/caja colectora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que las juntas planas (22,24) tienen unas huellas respectivas (40,42) de formas conjugadas destinadas a encajarse mutuamente por cooperación de forma para asegurar un soporte en posición de las dos semi-cáscaras.

8. Conjunto de colector/caja colectora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que las dos semi-cáscaras (18,20) están hechas cada una por conformado de una chapa metálica.

9. Conjunto de colector/caja colectora según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que las dos semi-tuberías (34,36) también se realizan durante el conformado de las dos semi-cáscaras (18, 20).

10. Conjunto de colector/caja colectora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que al menos una de las juntas planas (22,24) se prolonga hacía el exterior mediante una lengüeta (28; 30) que sirve, por ejemplo, para el posicionamiento y/o la fijación del intercambiador de calor.

11. Intercambiador de calor que comprende al menos un conjunto de colector/caja colectora según cualquiera de las reivindicaciones anteriores así como un haz de tubos, desembocando dichos tubos en el colector.

12. Intercambiador de calor según la reivindicación 11, en el cual hay unas intercalaciones onduladas (16) dispuestas entre los tubos (14) del haz.